В бытовых приборах в процессе эксплуатации происходит быстрый разряд батареи питания. Возникает необходимость часто приобретать новые, то есть, тратиться. Решение по экономии – это самим собрать схему низковольтного стабилизатора на 6 вольт. Электрическая схема довольно простая, и включает в себя саму сборку стабилизатора 7806, на ограничение выходного напряжения 6 В, и два фильтрующих и компенсирующих электролитических конденсатора на 10 мкФ и 25 В.
При этом необходимо соблюдать полярность подключения, то есть, плюс к плюсу, а минус к минусу. Это очень важно. При самодельном изготовлении стабилизатора финансовые затраты составят до 50 рублей. На вход подается постоянное напряжение величиной от 9 до 15 вольт с токовой нагрузкой не менее 400 мА. В нашем случае это сетевой блок питания от зарядки телефона с напряжением 12 вольт.
Другим элементом являются деревянные батарейки. Их длина соответствует размеру применяемых в приборе батарей питания. Изготовить их большого труда не составит. Они хорошо укладываются в аккумуляторный отсек любого электрического прибора. В нашем случае мы их использовали для роликовой пилки. Прибор легко и удобно держать вместе с проводом и переходным штекером.
Стабилизатор КР 142 ЕН 5Б напряжения на 6 В
Микросхема является стабилизатором с тремя выводами и постоянной величиной напряжения на выходе, равной 6 вольтам. Она применяется в различных радиоэлектронных приборах вместо источника электрического тока логических схем, измерительных устройств, воспроизведения звука и других устройств.
- Вход.
- Заземление.
- Выход.
Наружные компоненты применяются для ускорения процессов перехода. Конденсатор на входе нужен только, если регулятор расположен на удалении больше 5 см от фильтруемого конденсатора блока питания.
Основные параметры
- Ограничение тока замыкания.
- Блокировка оконечного транзистора.
- Встроенная термическая защита.
- Нет необходимости во внешних элементах.
- Допускаемый ток выхода 1 ампер.
Самодельный стабилизатор 6 В
Для сборки самодельного стабилизатора нужны стабилитрон и резистор.
Они подключены к питанию. Резистор соединен с положительным выводом, а анод подключен к отрицательному выводу питания. В соединяемой точке этих деталей напряжение выровнено и равно около 6 В.
Это элементарная схема стабилизатора. Она подходит для малых токов. Если нужен большой ток, то сопротивление перегреется. Чтобы решить этот вопрос, добавляем транзистор, который будет пропускать ток для нагрузки.
Как определить напряжение? Это выполняется просто. Напряжение на выводе базы транзистора равно около 5,6 вольта, а между эмиттером и базой в кремниевых транзисторах равно 0,6 вольта. При открытом транзисторе напряжение эмиттера будет равно около 5 вольт.
Напряжение на выходе всегда находится в пределах 5 вольт, если входное питание будет 6 вольт. Практически напряжение на входе от блока питания будет колебаться от 6 до 12 В, а на выходе напряжение будет 5 В.
Здесь имеются ограничительные факторы. Излишнее напряжение должно куда-то потребляться: на тепло резистора, на стабилитрон, транзистор. Величина расходуемой мощности элементов рассчитывается из:
- Тока выхода транзистора.
- Средней величины тока и резистора.
Второй пункт рассчитывается по закону Ома, а первый вычисляется по величине расходуемого тока прибора, питаемого от стабилизатора.
Как получить нестандартное напряжение, которое не укладывается в диапазон стандартного?
Стандартное напряжение – это такое напряжение, которое очень часто используется в ваших электронных безделушках. Это напряжение в 1,5 Вольта, 3 Вольта, 5 Вольт, 9 Вольт, 12 Вольт, 24 Вольт и тд. Например, в ваш допотопный МР3 плеер вмещалась одна батарейка в 1,5 Вольта. На пульте дистанционного управления ТВ используются уже две батарейки по 1,5 Вольта, включенные последовательно, значит уже 3 Вольта. В USB разъеме самые крайние контакты с потенциалом в 5 Вольт. Наверное, у всех в детстве была Денди? Чтобы питать Денди нужно было подавать на нее напряжение в 9 Вольт. Ну 12 Вольт используется практически во всех автомобилях. 24 Вольта используется уже в основном в промышленности. Также для этого, условно говоря, стандартного ряда “заточены” различные потребители этого напряжения: лампочки, проигрыватели, и тд.
Но, увы, наш мир не идеален. Иногда просто ну очень надо получить напряжение не из стандартного ряда. Например, 9,6 Вольт. Ну ни так ни сяк… Да, здесь нас выручает Блок питания . Но опять же, если использовать готовый блок питания, то наряду с электронной безделушкой придется таскать и его. Как же решить этот вопрос? Итак, я Вам приведу три варианта:
Вариант №1
Сделать в схеме электронной безделушки регулятор напряжения вот по такой схеме (более подробно ):
Вариант №2
На Трехвыводных стабилизаторах напряжения построить стабильный источник нестандартного напряжения. Схемы в студию!
Что мы в результате видим? Видим стабилизатор напряжения и стабилитрон, подключенный к среднему выводу стабилизатора. ХХ – это две последние цифры, написанные на стабилизаторе. Там могут быть цифры 05, 09, 12 , 15, 18, 24. Может уже есть даже больше 24. Не знаю, врать не буду. Эти две последние цифры говорят нам о напряжении, которое будет выдавать стабилизатор по классической схеме включения:
Здесь стабилизатор 7805 выдает нам по такой схеме 5 Вольт на выходе. 7812 будет выдавать 12 Вольт, 7815 – 15 Вольт. Более подробно про стабилизаторы можно прочитать .
U стабилитрона – это напряжение стабилизации на стабилитроне. Если мы возьмем стабилитрон с напряжением стабилизации 3 Вольта и стабилизатор напряжение 7805, то на выходе получим 8 Вольт. 8 Вольт – уже нестандартный ряд напряжения;-). Получается, что подобрав нужный стабилизатор и нужный стабилитрон, можно с легкостью получить очень стабильное напряжение из нестандартного ряда напряжений;-).
Давайте все это рассмотрим на примере. Так как я просто замеряю напряжение на выводах стабилизатора, поэтому конденсаторы не использую. Если бы я питал нагрузку, тогда бы использовал и конденсаторы. Подопытным кроликом у нас является стабилизатор 7805. Подаем на вход этого стабилизатора 9 Вольт от балды:
Следовательно, на выходе будет 5 Вольт, все таки как-никак стабилизатор 7805.
Теперь берем стабилитрон на U стабилизации =2,4 Вольта и вставляем его по этой схеме, можно и без конденсаторов, все-таки делаем просто замеры напряжения.
Опа-на, 7,3 Вольта! 5+2,4 Вольта. Работает! Так как у меня стабилитроны не высокоточные (прецизионные), то и напряжение стабилитрона может чуточку различаться от паспортного (напряжение, заявленное производителем). Ну, я думаю, это не беда. 0,1 Вольт для нас погоды не сделают. Как я уже сказал, таким образом можно подобрать любое значение из ряда вон.
Вариант №3
Есть также другой подобный способ, но здесь используются диоды. Может быть Вам известно, что падение напряжение на прямом переходе кремниевого диода составляет 0,6-0,7 Вольт, а германиевого диода – 0,3-0,4 Вольта ? Именно этим свойством диода и воспользуемся;-).
Итак, схему в студию!
Собираем по схеме данную конструкцию. Нестабилизированное входное постоянное напряжение также и осталось 9 Вольт. Стабилизатор 7805.
Итак, что на выходе?
Почти 5.7 Вольт;-), что и требовалось доказать.
Если два диода соединять последовательно, то на каждом из них будет падать напряжение, следовательно, оно будет суммироваться:
На каждом кремниевом диоде падает по 0,7 Вольт, значит, 0,7+0,7=1,4 Вольта. Также и с германиевыми. Можно соединить и три, и четыре диода, тогда нужно суммировать напряжения на каждом. На практике более трех диодов не используют. Диоды можно ставить даже малой мощности, так как в этом случае ток через них все равно будет мал.
Напряжение аккумулятора транспортного средства, как и его емкость – самые важные показатели этого автомобильного узла, от которых напрямую зависит его функциональность и качество работы. Батареи используются для запуска силового агрегата, поэтому каждый автовладелец должен знать о том, каким является нормальное напряжение аккумулятора автомобиля, постоянно поддерживая его в рабочем состоянии. Конечно, я уже затрагивал эту тему в предыдущих , однако сегодня хочу конкретизировать эту информацию …
Для начала хочется сказать, что в современных машинах уже нет приборов с измерением «Вольт», хотя раньше они были. Поэтому чтобы определить напряжение нужно для начала обзавестись мультиметром, . Хочу отметить, что желательно хотя бы раз в месяц — два проверять напряжение батареи, чтобы вовремя принять меры.
Норма для основных свойств аккумулятора
Каким минимальным это значение должно быть, чтобы можно было запустить двигатель? Точного показателя здесь нет. В стандартном состоянии это свойство у полностью заряженной батареи должно составлять в среднем 12,6-12,7 вольт.
Зависимо от конкретных условий этот показатель может незначительно изменяться, и в этом нет ничего плохого. Так например, некоторые производители, заверяют что у их продукции напряжение около 13 – 13,2 В, это допустимо, однако сразу хочу вас предупредить.
Не стоит мерить напряжение сразу после зарядки АКБ, как пишут многие эксперты, нужно подождать хотя бы час, тогда оно должно опуститься с 13 до 12,7 Вольта.
Но оно может гулять и в другую сторону, когда падает ниже 12 вольт – это свидетельствует о том, АКБ разряжена на 50%.
В таком случае устройству понадобиться срочная зарядка, поскольку ее эксплуатация в таком состоянии гарантировано приводит к сульфатации пластин свинца. Это снижает и работоспособность АКБ, и продолжительность ее эксплуатации.
Но даже в случае такого низкого напряжения запустить мотор легкового транспорта вполне возможно. Если аккумулятор находится в рабочем состоянии, ему не требуется ремонт и генератор при работе двигателя обеспечивает зарядку батареи, устройство даже в таком состоянии можно смело использовать.
В том же случае, когда данный электрический параметр аккумулятора надает ниже 11,6 В, батарея практически полностью разряженная, дальнейшее ее использование в таком состоянии без подзарядки и проверки на работоспособность невозможно.
Таким образом, уровень нормального напряжения находится в интервале 12,6 – 12,7 Вольт (редко, но возможно до 13,2В. максимум.)
Однако на практике это встречается очень редко. Чаще всего для легковых автомашин составляет 12,2-12,49 вольта, что свидетельствует о неполном заряде.
Но в этом нет ничего плохого: снижение работоспособности и качество устройства начинается в том случае, если происходит снижение до 11,9 вольт или ниже.
Под нагрузкой
Напряжение можно разделить на три основных показателя:
- Номинальное;
- Фактическое;
- Под нагрузкой.
Если говорить о номинальном напряжении , его кстати принято указывать в литературе и прочих материалах, оно равняется – 12В, но прямо-таки этот показатель далек от фактического параметра, я молчу о нагрузке.
Как мы уже говорили, нормальное рабочее напряжение аккумулятора легкового автомобиля составляет 12,6 – 12,7вольт. Но на самом деле более достоверным является фактический показатель, который может колебаться в пределах от 12,4 вольт примерно до 12,8 В. Я хочу, подчеркнуть — этот параметр снимается без нагрузки, что говорится в состоянии покоя.
А вот если подать нагрузку на нашу батарею, то параметры будут совершенно другими. Нагрузка обязательна, эта проверка показывает работоспособность батареи, ведь зачастую выдержать нормальное напряжение могут все АКБ, а вот нагрузку «дохлые» не выдерживают.
Суть проверки проста – на полностью работоспособный АКБ, создают нагрузку (при помощи специального аппарата – «нагрузочной вилки») в два раза превышающее его емкость.
ТО есть если у вас батарея емкостью на 60 Ам/ч, то нагрузка должна быть 120 Ампер. Длительность нагрузки примерно 3 — 5 секунд, причем напряжение не должно проседать ниже 9 Вольт, если показатель 5 – 6, значит ваш АКБ либо разряжен, либо почти «сдох». Также хочется отметить, что после нагрузки напряжение должно восстановиться примерно за 5 секунд до нормального показателя, как минимум в 12,4.
При «просадке» первым делом нужно зарядить батарею, и после повторить опыт с «нагрузочной вилкой», если большого проседания не замечено, значит АКБ была нужна подзарядка. Смотрим видео о проверке под нагрузкой.
Пару слов об электролите
Главный параметр, который определяет уровень напряжения в аккумуляторной батарее – это плотность электролита, что есть внутри этого устройства.
При разрядке АКБ расходуется кислота, доля которой в этом составе равна 35 — 36%. В результате этого снижается уровень плотности этой жидкости. В процессе зарядки осуществляет обратный процесс: расход воды приводит к образованию кислоты — результатом чего является возрастание плотности электролитического состава.
В стандартном состоянии при 12,7 В плотность данной жидкости в батарее равна 1,27 г/см3. В случае уменьшения любого из этих параметров снижается и другой.
Снижение напряжение в зимнее время
Часто автовладельцы жалуются, что в зимнее время при сильных морозах в аккумуляторе падают основные его параметры, в результате чего машина не заводиться. Поэтому некоторые водители забирают на ночь батарею в тепло.
Но на самом деле все обстоит не совсем так. При отрицательных температурах изменяется плотность электролита, что, как уже отмечалось, влияет на уровень напряжения. Но при достаточном заряде АКБ плотность электролита в морозы возрастает, вследствие этого возрастает и второе из самых важных свойств. Поэтому достаточно заряженной батарее даже в сильный мороз ничего не грозит. Если же оставить ее в мороз разряженной, плотность электролита будет снижаться, в результате чего и возникнут проблемы с пуском двигателя авто, .
Проблемы с использованием и запуском силового агрегата транспортного средства в зимнее время связаны не со снижением основных параметров его АКБ, а с тем, что основные химические процессы внутри него при отрицательных температурах проходят медленнее, чем в обычное время.
Дык, а шо в нём вапче есть? По названию как-то не очень схема выстраивается... Ну, в общем случае, обратную связь - делитель монитора выходного напряжения (компаратора) - крутить...С конца:
...Или нет?
Мабуть потянет, мабуть не, от запаса по мощности зависит. Ключ какой?
Как быть?
Менять ключ на более мощный или лепить параллельно второй ключ, если ОНО дроссельное - менять на более мощный разрядный диод накопителя.
При этом:
частота преобразования таки возрастёт, и возможно, для некоторых узлов - неподъёмно. Тады прийдёццо перерасчитывать накопительный дроссель (хотя, тут-то запас 20% ск. всего есть, бо он карман не тянет), ну, возможно, с более толстым проводком. ИМХО, прибор для определения запредельности режима, aka "палец", всегда с собой...
Аднака кой смысл предполагать, если схему ще никто не зрил? Мабуть ОНО блокинггенераторное, или инверторно-мостовое?
(имелась ввиду схема с описанием, хотя можно и без) (имелся ввиду состав применённых транзисторов/диодов)
Ну не из любопытства же...
ДОБАВЛЕНО 14/12/2008 17:04 PM
ЗЫ: Вот схема по первой же ссылке по запросу в Гугле импульсный стабилизатор схема
:
Примерно про такую схему в общем случае я и говорил. С вариантами: компаратор может стоять интегральный, ключ на MOSFET"е, дроссель с зазором (кста, смущает меня это кольцо без зазора... Насытиться легко может, аднака). Тут: менять VD2 на более низковольтный (3,6 В ИМХО покатит), выставлять точное Uвых при помощи R6... Однако выходной ток в 1 А ни в какие ворота, след-но: либо лепить 6 шт KD336 в параллель - смысла не имеет, древние оне, быстродействия никакого, при увеличении частоты грецца буит. Менять ключевой транзистор - MOSFET ампер на 5-10 сюдыть! Частота преобразования для применённых детальков тут и так чуть ли не предельная - значит, увеличивать индуктивность L1 (и сечение провода, а значит - вообще на другом магнитопроводе пересчитывать). Ну, соответственно, и VD1 KY197 - при таких режимах просто шутка... Да и быстродействие у него не ахти... Древний он. Современный фаст-диодик ампер на 10-15 тут прокатит со свистом...
Ну, примерно так. Хотя, это схема по ПЕРВОЙ ЖЕ ссылке, а их там "...примерно 23 400". А если ещё задать ключевой стабилизатор схема , то о-о-о!
